中国草地生态系统碳库及其变化

及其动态变化方面已开展了很多工作, 但目前仍缺乏对中国草地生态系统碳库及其动态变化 特征的全面认识.通过综述当前中国草地碳循环研究的最新进展, 结合本研究组的工作, 试 图全面评价中国草地生态系统碳库(植被生物量碳库和土壤有机碳库)及其动态变化.结果显 示 : (1) 不 同研 究 得到 的中 国 草地 生物 量 碳密 度 ( 单 位 面积 生物 量 ) 存在 较大 差 异 , 为 215.8~348.1 g C/m 2 , 平均值为 300.2 g C/m 2 .同样, 对中国草地土壤有机碳密度(单位面积土 壤碳库)的估算也存在显著差异, 在 8.5~15.1 kg C/m 2 之间变动, 但考虑到 8.5 kg C/m 2 的估算 值是基于近千个土壤剖面的实测数据计算得到, 全国平均水平的土壤碳密度一般不会超过此 值. 因此, 若采用目前最广泛使用的草地面积(331×104 km 2 ), 那么中国草地生态系统碳库约 为 29.1 Pg C(1 Pg=1×10 15 g), 其中 96.6%的碳储存于土壤有机质中.(2) 文献报道的近 20 年中 国草地生物量和土壤有机碳库的变化方向和变化量均存在差异.按照最新的估算, 中国草地 生物量和土壤有机碳库在过去 20 年里没有发生显著变化, 即中国草地生态系统处于中性碳 汇状态.(3) 中国草地生物量的时空变异与降水量的变化关系密切. 土壤有机碳库的空间变异 主要受与降水量密切相关的土壤水分的影响, 但土壤质地等因素也起一定作用.此外, 放牧 与围封等人类活动将对草地生物量和土壤碳库及其动态变化产生强烈影响.关键词 温带草地 高寒草地 生物量 土壤有机碳库 气候变化 碳汇 土壤质地草地是地球上广泛分布的陆地生态系统类型之 一, 在全球碳循环中起着重要作用 [1] .中国草地主要 分布在东北平原、内蒙古高原、黄土高原、青藏高原 及新疆山地, 是全球草地生态系统的重要组成部分 [2] .其中, 天然草地总面积约为 4.0×10 8 ha, 约占国土面 积的 41.7% [3,4] .草地是个巨大的碳库, 在中国陆地生 态系统碳循环中扮演着重要角色 [5,6] .准确评估中国 草地生态系统碳库及其动态变化, 将有助于预测全 球气候变化与草地生态系统之间的反馈关系以及草 地资源的可持续利用 [7,8] .近年来, 中国学者在草地碳循环方面开展了大 量工作, 有力地推动了中国草地生态学的发展.过去 的研究主要通过定位监测 [9~12] 、样带观测 [7,13~16] 及国 家尺度上的分析 [17~19] , 定量评估中国草地生态系统 碳库及其动态变化, 但往往仅针对某个区域的草地 碳库及其动态特征, 或评估某个生态组分的碳库及